(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】発光効率を向上させるために、本発明は、背面基板と、前記背面基板に対向して配置された前面基板と、前記前面基板と背面基板との間に配置され、複数の放電セルを区画する隔壁と、前記前面基板上に相互に離隔して配置されたＸ電極及びＹ電極を備え、前記Ｘ電極とＹ電極との間隔が前記隔壁の高さより長い維持電極対と、前記維持電極対を覆い、前記放電セルごとにグルーブが形成されている前面誘電体層と、を備えるプラズマディスプレイパネルである。【選択図】図２
2007265957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面基板と、
前記背面基板に対向して配置された前面基板と、
前記前面基板と背面基板との間に配置され、複数の放電セルを区画する隔壁と、
前記前面基板上に相互に離隔して配置されたＸ電極及びＹ電極を備え、前記Ｘ電極とＹ電極との間隔が前記隔壁の高さより長い維持電極対と、
前記維持電極対を覆い、前記放電セルごとにグルーブが形成されている前面誘電体層と、
を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記グルーブは、前記Ｘ電極又は前記Ｙ電極に対応するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記各放電セルごとに少なくとも２つの前記グルーブが形成されており、
前記２つのグルーブは、前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極にそれぞれ対応するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記２つのグルーブの間の距離は、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極との間隔以上であり、前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極の外側端部の間の距離以下であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極は、それぞれバス電極及び前記バス電極上に配置されている透明電極を備え、
前記グルーブは、前記透明電極に対応するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極は、それぞれバス電極及び前記バス電極上に形成されている透明電極を備え、
前記グルーブの少なくとも一部は、前記バス電極に対応するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記各放電セルに対応するように形成されているグルーブは、前記維持電極対のＸ電極とＹ電極との間に形成される仮想の対称面に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記維持電極対のＸ電極とＹ電極との間隔は、１１０μｍないし２６０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記放電セルは、実質的に長方形であり、前記維持電極対のＸ電極とＹ電極との間隔は、前記放電セルの長辺の１／４ないし１／２であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
前記前面誘電体層は、Ｂｉ系を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記前面誘電体層は、Ｂｉ２Ｏ３を含むことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記前面誘電体層は、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３及びＺｎＯを含むことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記グルーブは、前記放電セルごとに不連続的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記グルーブは、実質的に長方形の横断面を有することを特徴とする請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記各グルーブの横断面の長辺は、１８０ないし２４０μｍであることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
前記各グルーブの横断面の短辺は、８０ないし１２０μｍであることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１７】
前記隔壁は、前記維持電極対と実質的に平行に延びる第１隔壁部、及び前記第１隔壁部を連結する第２隔壁部を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１８】
前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極は、それぞれバス電極及び前記バス電極上に形成されている透明電極を備え、
前記バス電極は、少なくとも一部が前記第１隔壁部に対応するように配置されていることを特徴とする請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１９】
前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極は、それぞれバス電極及び前記バス電極上に形成されている透明電極を備え、
前記バス電極は、前記第１隔壁部から前記放電セルの中心方向に所定間隔離隔されて配置されていることを特徴とする請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２０】
前記維持電極対と交差するように延び、前記背面基板上に配置されているアドレス電極と、
前記アドレス電極を覆うように形成される背面誘電体層と、
前記放電セル内に配置される蛍光体層と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）に係り、さらに詳細には、発光効率の向上したＰＤＰに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、従来の陰極線管ディスプレイ装置を代替するものとして注目されているＰＤＰは、複数の電極が形成された二つの基板の間に放電ガスが封入された後、放電電圧が加えられ、それによって発生する紫外線により所定のパターンで形成された蛍光体が励起されて、所望の画像を得る平板表示パネルである。
【０００３】
前記ＰＤＰの発光効率を向上させ、放電電圧を下げるための多様な研究が行われている。すなわち、所定の放電電圧以下に駆動されつつも、発光効率の高いＰＤＰを設計することが非常に重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、発光効率の向上したＰＤＰを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、背面基板と、前記背面基板に対向して配置された前面基板と、前記前面基板と背面基板との間に配置され、複数の放電セルを区画する隔壁と、前記前面基板上に相互に離隔して配置されたＸ電極及びＹ電極を備え、前記Ｘ電極とＹ電極との間隔が前記隔壁の高さより長い維持電極対と、前記維持電極対を覆い、前記放電セルごとにグルーブが形成されている前面誘電体層と、を備えるＰＤＰを提供する。
【０００６】
本発明において、前記グルーブは、前記Ｘ電極又は前記Ｙ電極に対応するように形成されていることが望ましい。
【０００７】
また、本発明において、各放電セルごとに少なくとも２つのグルーブが形成されており、前記２つのグルーブは、前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極にそれぞれ対応するように配置されていることが望ましい。このとき、前記２つのグルーブの間の距離は、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極との間隔以上であり、前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極の外側端部の間の距離以下であることが望ましい。
【０００８】
また、前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極は、それぞれバス電極及び前記バス電極上に配置されている透明電極を備え、前記グルーブは、前記透明電極に対応するように配置されていることが望ましい。また、前記Ｘ電極及び前記Ｙ電極は、それぞれバス電極及び前記バス電極上に形成されている透明電極を備え、前記グルーブの少なくとも一部は、前記バス電極に対応するように配置されうる。
【０００９】
また、本発明において、前記各放電セルに対応するように形成されているグルーブは、前記維持電極対のＸ電極とＹ電極との間に形成される仮想の対称面に対して対称に配置されていることが望ましい。
【００１０】
また、本発明において、前記維持電極対のＸ電極とＹ電極との間隔は、１１０μｍないし２６０μｍであることが望ましい。
【００１１】
また、本発明において、前記放電セルは、実質的に長方形であり、前記維持電極対のＸ電極とＹ電極との間隔は、前記放電セルの長辺の１／４ないし１／２であることが望ましい。
【００１２】
また、本発明において、前記前面誘電体層は、Ｂｉ系を含むことが望ましく、前記Ｂｉ系は、Ｂｉ２Ｏ３を含むことが望ましい。このとき、前記前面誘電体層は、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３及びＺｎＯを含むことが望ましい。
【００１３】
また、本発明において、前記グルーブは、前記放電セルごとに不連続的に形成されていることが望ましい。このとき、前記グルーブは、実質的に長方形の横断面を有することが望ましく、 前記各グルーブの横断面の長辺は、１８０ないし２４０μｍであり、前記各グルーブの横断面の短辺は、８０ないし１２０μｍである。
【００１４】
また、本発明において、前記隔壁は、前記維持電極対と実質的に平行に延びる第１隔壁部、及び前記第１隔壁部を連結する第２隔壁部と備えることが望ましい。このとき、前記バス電極は、少なくとも一部が前記第１隔壁部に対応するように配置されていることが望ましい。しかし、 前記バス電極は、前記第１隔壁部から前記放電セルの中心方向に所定間隔離隔されて配置されうる。
【００１５】
また、本発明において、前記ＰＤＰは、前記維持電極対と交差するように延び、前記背面基板上に配置されているアドレス電極と、前記アドレス電極を覆うように形成される背面誘電体層と、前記放電セル内に配置される蛍光体層と、をさらに備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るＰＤＰは、発光効率が大きく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。また、同じ参照符号は、同じ部材を示す。
【００１８】
図１に、従来の一般的な３電極面放電交流型ＰＤＰ１０が示されている。図１に示すように、前記ＰＤＰ１０は、上板５０と、これに平行に結合される下板６０と、を備える。上板５０の前面基板１１上には、Ｘ電極３１及びＹ電極３２が対をなす維持電極対１２が配置されており、前面基板１１に対向する背面基板２１上には、アドレス電極２２が、Ｙ電極３２及びＸ電極３１と交差するように配置されている。Ｙ電極３２及びＸ電極３１のそれぞれは、透明電極３２ａ、３１ａ及びバス電極３２ｂ、３１ｂを備える。このように配置された一対のＹ電極３２及びＸ電極３１と、これと交差するアドレス電極２２によって形成される空間が単位放電セルを形成する。このように、前面基板１１及び背面基板２１の各面には、各電極を埋め込むように、それぞれ前面誘電体層１５及び背面誘電体層２５が形成されている。前面誘電体層１５上には、通常、ＭｇＯからなる保護層１６が形成され、背面誘電体層２５の前面には、放電セルを区画し、放電セルの間の電気的・光学的なクロストークを防止する隔壁３０が形成されている。この隔壁３０の両側面と、隔壁３０が形成されていない背面誘電体層２５の前面には、蛍光体層２６が塗布されている。
【００１９】
前記のようなＰＤＰ１０において、駆動電圧が高く、発光効率が低いという問題点がある。
【００２０】
図２ないし図４に示すように、本発明の望ましい一実施形態に係るＰＤＰ１００が示されている。図２は、ＰＤＰの内部構造を示す分解斜視図であり、図３は、図２のIII−III線による断面図である。また、図４は、図２に示す放電セル１８０、電極１３１、１３２、１２２、第１グルーブ及び第２グルーブ１４５、１４６の配置位置を示す配置図である。
【００２１】
図２に示すように、前記ＰＤＰ１００は、大きく上板１５０と、これに平行に結合される下板１６０とを備える。前記上板１５０は、前面基板１１１、前面誘電体層１１５、維持電極対１１２及び保護層１１６を備え、下板１６０は、背面基板１２１、アドレス電極１２２、背面誘電体層１２５、隔壁１３０及び蛍光体層１２６を備える。
【００２２】
前記前面基板１１１と背面基板１２１とは、相互に所定の間隔離隔されて配置され、それらの間に、放電が発生する放電空間を限定する。前記前面基板１１１及び背面基板１２１は、可視光透過率に優れたガラスを利用して形成されることが望ましい。しかし、明室コントラストの向上のために、前記前面基板１１１及び／または背面基板１２１が着色されてもよい。
【００２３】
前記前面基板１１１と背面基板１２１との間には、前記隔壁１３０が配置されていて、さらに詳細には、前記隔壁１３０は、前記背面誘電体層１２５上に配置されている。このような隔壁１３０は、放電空間を複数の放電セル１８０に区画し、放電セル１８０相互間の光学的／電気的なクロストークを防止する機能を行う。
【００２４】
図２に示すように、前記隔壁１３０が、長方形の横断面を有するマトリックス配列の放電セル１８０を区画する。前記隔壁１３０は、前記維持電極対１１２と実質的に平行に配置される第１隔壁部１３０ａと、前記第１隔壁部を連結する第２隔壁部１３０ｂとを備える。したがって、各放電セル１８０は、対向する一対の第１隔壁部１３０ａ及び対向する一対の第２隔壁部１３０ｂによって取り囲まれ、前記隔壁１３０は、全体的に閉鎖型の構造を有する。しかし、本発明は、これに限定されず、前記隔壁１３０は、放電セル１８０が三角形、五角形などの多角形、または円形、楕円形などの横断面を有するように、閉鎖型に形成されてもよく、ストライプのような開放型に形成されてもよい。また、隔壁１３０は、放電セル１８０をワッフルやデルタ配列で区画してもよい。
【００２５】
各放電セル１８０は、前記維持電極対１１２が延びる方向に短辺Ａを有し、前記維持電極対に垂直方向に長辺Ｂを有する。前記放電セル１８０の長辺Ｂ及び短辺Ａは、前記隔壁の最上面１３０ａａによって限定される放電セル１８０の長辺Ａ及び短辺Ｂで定義される。
【００２６】
前記背面基板１２１と対向する前面基板１１１上には、前記維持電極対１１２が配置されている。各維持電極対１１２は、維持放電を起こすために、前面基板１１１の背面に形成された一対の維持電極１３１、１３２を意味し、前面基板１１１上には、このような維持電極対１１２が所定の間隔で相互に離隔されて平行に配列されている。
【００２７】
前記維持電極対１１２の一方の維持電極は、Ｘ電極１３１であって、維持電極の作用を行い、他方の維持電極は、Ｙ電極１３２であって、走査電極の作用を行う。本実施形態では、維持電極対１１２が、前面基板１１１上に直接的に配置されるが、維持電極対１１２の配置位置は、これに限定されない。例えば、維持電極対１１２は、前面基板１１１から背面基板１２１に向う方向に所定間隔離隔されて配置されうる。
【００２８】
図５Ａ及び図５Ｂには、前記一般的なＰＤＰ１０で、Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の距離Ｇを変化させつつ、駆動電圧及び発光効率を測定したグラフが示されている。図５Ａは、放電ガス中にＸｅが４％であるときに測定され、図５Ｂは、放電ガス中にＸｅが１３％であるときに測定された。図５Ａでは、前記距離Ｇが８０μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、３００μｍ、５００μｍ、８００μｍであるときに測定され、図５Ｂでは、前記距離Ｇが８０μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、３００μｍ、５００μｍであるときに測定された。
【００２９】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の距離Ｇが長くなるにつれて、発光効率が向上することが分かる。Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の距離Ｇが長くなるにつれて、前記アドレス電極２２から前記Ｘ電極３１及びＹ電極３２に至る距離が、前記Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の距離Ｇに近づく。したがって、放電が開始されて維持される間、前記３電極３１、３２、２２の間の拡散放電の形態になるため、放電が上板５０だけでなく、下板６０まで拡大されて、発光効率が向上する。したがって、発光効率を向上させるためには、Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の距離Ｇを長くする必要がある。
【００３０】
しかし、Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の距離Ｇが長くなるにつれて、駆動電圧も上がるということが分かる。すなわち、Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の距離Ｇが長くなれば、一定の印加電圧でＸ電極３１とＹ電極３２との間の電荷蓄積量が減少して、キャパシタンスが低下する。したがって、Ｘ電極３１とＹ電極３２との間の放電を活性化させるためには、高い維持電圧が必要である。
【００３１】
前記の検討事項から、ロングギャップによる発光効率を向上させるために、本実施形態の前記Ｘ電極１３１とＹ電極１３２の間隔Ｓは、前記隔壁１３０の高さＨより長く配置されている。このとき、駆動電圧が所定電圧（例えば、約３００Ｖ）以上に上がることを防止するために、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、前記Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間隔Ｓは、１１０μｍないし２６０μｍであることが望ましい。このとき、前記Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間隔Ｓは、前記放電セル１８０の長辺Ｂの１／４ないし１／２であってもよい。
【００３２】
また、図４に示すように、Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２のそれぞれは、透明電極１３１ａ、１３２ａ及びバス電極１３１ｂ、１３２ｂを備える。前記透明電極１３１ａ、１３２ａは、放電を起こしうる導電体であり、かつ前記蛍光体層１２６から放出される光が前記前面基板１１１に進むことを妨害しない透明な材料から形成されるが、このような材料としては、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などがある。しかし、前記ＩＴＯから形成された透明電極は、長手方向への電圧降下が大きくて、駆動電力が多く消費されて、応答速度が遅くなる。これを改善するために、前記透明電極上には、金属材質ならなり、狭幅に形成されるバス電極１３１ｂ、１３２ｂが配置される。前記バス電極は、Ａｇ、ＡｌまたはＣｕのような金属を利用して単層構造に形成されうるが、多層構造を有するように形成されてもよい。このような透明電極及びバス電極は、フォトエッチング法、フォトリソグラフィ法などを利用して形成する。
【００３３】
図４に示すように、前記Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２の形状及び配置を詳細に説明すれば、バス電極１３１ｂ、１３２ｂは、単位放電セル１８０で所定間隔離隔されて平行に配置され、一方向に配置されている放電セル１８０を横切って延びる。特に、前記バス電極１３１ｂ、１３２ｂは、前記第１隔壁部１３０ａから前記放電セル１８０の中心方向に所定間隔Ｋで離隔されて配置されている。
【００３４】
前述したように、各バス電極１３１ｂ、１３２ｂには、透明電極１３１ａ、１３２ａが電気的に接続されるが、長方形の透明電極１３１ａ、１３２ａは、各放電セル１８０ごとに不連続的に配置される。このような透明電極１３１ａ、１３２ａの一側は、バス電極１３１ｂ、１３２ｂに連結され、他側は、放電セル１８０の中心方向に向かうように配置される。
【００３５】
しかし、前記透明電極は、多様な形状を有するように形成されうる。図６に、本実施形態の第１変形例が示されている。前述した実施形態のような参照符号は、同じ部材を示す。図６に示すように、全体的にハンマー状を有するＸ電極２３１及びＹ電極２３２が示されている。前記Ｘ電極２３１及びＹ電極２３２のそれぞれは、複数の透明電極２３１ａ、２３２ａ及びバス電極２３１ｂ、２３２ｂを備えている。前記Ｘ電極の透明電極２３１ａは、前記Ｘ電極のバス電極２３１ｂから前記放電セル１８０の内側方向に離隔されて配置される放電部２３１ａａ及び、前記放電部２３１ａａと前記Ｘ電極のバス電極２３１ｂとを連結する連結部２３１ａｂを備える。また、前記Ｙ電極の透明電極２３２ａも、前記Ｙ電極のバス電極２３２ｂから前記放電セル１８０の内側方向に離隔されて配置される放電部２３２ａａ及び、前記放電部２３２ａａと前記Ｙ電極のバス電極２３２ｂとを連結する連結部２３２ａｂを備える。前記Ｘ電極及びＹ電極の放電部２３１ａａ、２３２ａａは、相互ショートギャップを維持しているため、放電電圧を下げるという長所を有する。また、全体的に透明電極の面積を縮小させうる構造を有するため、可視光透過率を向上させうるという長所を有する。
【００３６】
図２及び図３に示すように、前記前面基板１１１上には、維持電極対１１２を埋め込むように、前面誘電体層１１５が形成されている。前記前面誘電体層１１５は、隣接したＸ電極１３１とＹ電極１３２との相互通電を防止すると共に、荷電粒子または電子がＸ電極１３１及びＹ電極１３２に直接衝突して、Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２を損傷させることを防止する。また、前面誘電体層１１５は、電荷を誘導する機能を行う。
【００３７】
図２ないし図４に示すように、前記前面誘電体層１１５には、第１グルーブ（凹溝または溝穴）１４５及び第２グルーブ（凹溝または溝穴）１４６が形成されている。前記第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６は、前面誘電体層１１５の所定の深さにまで形成され、前記第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６の深さは、プラズマ放電による前面誘電体層１１５の破損可能性、壁電荷の配置、放電電圧の大きさなどを考慮して決定される。
【００３８】
各放電セル１８０ごとに、１個の第１グルーブ１４５及び１個の第２グルーブ１４６が対応するように形成されている。このような第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６によって、前面誘電体層１１５が薄くなるため、前方に可視光の透過率が向上する。本実施形態で、第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６は、実質的に正方形の横断面を有するように形成されているが、これに限定されず、多様な形状を有するように形成されうる。このとき、前記第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６の横断面の長辺Ｐは、１８０ないし２４０μｍであり、前記第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６の横断面の短辺Ｑは、８０ないし１２０μｍであることが望ましい。そして、前記Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２の仮想の対称面（Ｃ−Ｃ）に対して、前記第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６は、対称に形成されていることが望ましい。
【００３９】
前記第１グルーブ１４５は、Ｘ電極１３１の透明電極１３１ａの一部及びバス電極１３１ｂの一部に対応して、バス電極１３１ｂの外部に延びるように形成されている。また、前記第２グルーブ１４６も、Ｙ電極１３２の透明電極１３２ａの一部及びバス電極１３２ｂの一部に対応して、バス電極１３２ｂの外部に延びるように形成されている。しかし、前記第１グルーブ１４５は、多様な位置に形成されうる。すなわち、前記第１グルーブ１４５は、前記透明電極１３１ａのみに対応するように形成されるか、または前記バス電極１３１ｂの一部のみに対応するように形成されるか、または前記Ｘ電極１３１に対応しない領域に形成されてよい。また、第２グルーブ１４６も、多様な位置に形成されてもよい。
【００４０】
前記第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４５は、多様な方法で形成されうる。例えば、前記前面基板１１１上に誘電体を塗布した後、エッチングして形成できる。このような方法は、コストが低減され、かつ工程が単純になって望ましい。ところが、一般的に、ＰＤＰに利用される誘電体は、Ｐｂ系を含むＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２（ｌｅａｄ  ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ）組成物である。前記誘電体は、誘電率、熱膨張係数及びバス電極との反応性を制御するために、ＳｉＯ２成分を適正のレベル以上に含む。ところが、前記誘電体は、Ｐｂを含むため、人体に有害であるという短所を有する。このような問題点を解決するために、前記前面誘電体層１１５は、Ｂｉ系を含んで形成され、前記Ｂｉ系は、Ｂｉ２Ｏ３を含むことが望ましい。したがって、前記前面誘電体層１１５は、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯを含んで形成されることがさらに望ましい。
【００４１】
前記前面誘電体層１１５は、保護層１１６によって覆われている。前記保護層１１６は、放電時に荷電粒子及び電子の前面誘電体層１１５への衝突による前面誘電体層１１５の損傷を防止する。また、保護層１１６は、放電時に２次電子を多量放出して、プラズマ放電を円滑にする。このような機能を行う保護層１１６は、２次電子放出係数が高く、可視光の透過率が高い物質を利用して形成する。前記保護層１１６は、前面誘電体層１１５が形成された後に、主にスパッタリング、電子ビーム蒸着法で薄膜に形成される。
【００４２】
前記前面基板１１１と対向する背面基板１２１上には、アドレス電極１２２が配置されている。アドレス電極１２２は、Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２と交差するように放電セル１８０を横切って延びる。
【００４３】
前記アドレス電極１２２は、Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間の維持放電をさらに容易にするアドレス放電を起こすためのものであって、さらに具体的には、維持放電が起こるように電圧を下げる役割を行う。アドレス放電は、Ｙ電極１３２とアドレス電極１２２との間に起こる放電である。
【００４４】
前記背面基板１２１上には、アドレス電極１２２を埋め込むように背面誘電体層１２５が形成されている。背面誘電体層１２５は、放電時に荷電粒子または電子のアドレス電極１２２への衝突によるアドレス電極１２２の損傷を防止しつつも、電荷を誘導できる誘電体として形成されるが、このような誘電体としては、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ組成物がある。
【００４５】
前記背面誘電体層１２５上に形成された隔壁１３０の両側面及び隔壁１３０が形成されていない背面誘電体層１２５の前面には、赤色、緑色、青色発光蛍光体層１２６が配置されている。蛍光体層１２６は、紫外線を受けて可視光線を発生させる成分を有するが、赤色発光放電セルに形成された蛍光体層は、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ４：Ｅｕのような蛍光体を備え、緑色発光放電セルに形成された蛍光体層は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＹＢＯ３：Ｔｂのような蛍光体を備え、青色発光放電セルに形成された蛍光体層は、ＢＡＭ：Ｅｕのような蛍光体を備える。
【００４６】
また、前記放電セル１８０には、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）などが混合された放電ガスが充填され、前記のように、放電ガスが充填された状態で、前面基板１１１及び背面基板１２１の最も端部に形成されたフリットガラスのような密封部材により、前面基板１１１及び背面基板１２１が相互封着される。
【００４７】
前述したように構成された本発明に係るＰＤＰ１００の作動を説明すれば、次の通りである。
【００４８】
ＰＤＰ１００から発生するプラズマ放電は、大きくアドレス放電と維持放電とに分けられる。アドレス放電は、アドレス電極１２２とＹ電極１３２との間にアドレス放電電圧が印加されることによって起こり、このアドレス放電の結果によって維持放電が起こる放電セル１８０が選択される。
【００４９】
その後、前記選択された放電セル１８０のＸ電極１３１とＹ電極１３２との間に、維持電圧が印加される。このとき、前面誘電体層１１５に形成された第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６に電界が集中して、放電電圧が下がる。なぜなら、Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間の放電経路が減って、この部分に電場が強く発生して、電界が集中し、電荷、荷電粒子、励起種などの密度が高いためである。これについては後述する。
【００５０】
維持放電時に励起された放電ガスのエネルギー準位が低くなりつつ、紫外線が放出される。そして、この紫外線が、放電セル１８０内に塗布された蛍光体層１２６を励起させるが、この励起された蛍光体層１２６のエネルギー準位が低くなりつつ、可視光が放出され、この可視光が、前面誘電体層１１５及び前面基板１１１を透過して出射されつつ、ユーザが認識可能な画像を形成する。
【００５１】
以下では、第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６による発光効率の上昇を詳細に説明する。
【００５２】
図７Ａ及び図７Ｂに、一般的なＰＤＰ１０の放電現象と、本実施形態のＰＤＰ１００の放電現象とをそれぞれモデリングした後、放電現象をシミュレーションした写真が示されている。図７Ａは、一般的なＰＤＰ１０のシミュレーション写真であり、図７Ｂは、本実施形態のＰＤＰ１００のシミュレーション写真である。図７Ａ及び図７Ｂは、維持放電区間において所定時間の間における放電セル内の電子密度を表す。青色は、電子密度が低いということを表し、赤色は、電子密度が高いということを表す。モデリングの単純化のために、前記一般的なＰＤＰ１０は、本実施形態の第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６を除いては、他の構成要素は、本実施形態と同じであると仮定した。このとき、Ｘ電極とＹ電極との間隔Ｇ、Ｓを１１０μｍとし、維持電圧を２３０Ｖとして行われた。
【００５３】
図７Ａに示すように、一般的なＰＤＰでは、Ｘ電極３１とＹ電極３２との間で始まった放電が、経時変化によってＸ電極３１及びＹ電極３２の外側に拡大されるということが分かる。しかし、Ｘ電極３１及びＹ電極３２の外側部分での電子密度は非常に低いため、活発なプラズマ放電を起こし難くなる。したがって、高効率の長い放電経路を効果的に活用し難い。特に、放電経路が短くなれば、放電ガス中のＸｅの励起種を効率的に利用し難いため、発光効率の向上が得られ難い。
【００５４】
しかし、図７Ｂに示すように、本実施形態では、放電が拡散されるにつれて、第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６内での電子密度が非常に上昇していることが分かる 。したがって、第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６が形成された前面誘電体層内で電界が集中する。また、高効率の長い放電経路への放電が活発に発生するため、発光効率が大きく向上する。
【００５５】
また、本実施形態では、第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６によって、拡散に関与するＸ電極１３１とＹ電極１３２との電位差が、一般的なＰＤＰのＸ電極３１とＹ電極３２との電位差より低いため、両端への拡散に有利である。したがって、低い維持電圧で放電経路を最大化して、発光効率を向上させうる。前記シミュレーション結果において、一般的なＰＤＰの真空紫外線の変化効率は、２２.７７％である一方、本実施形態の真空紫外線の変化効率は、２６.４７％と向上するため、約１６％以上効率を向上させうる。ここで、真空紫外線の変化効率は、真空紫外線のエネルギーを消費電力で割った値を、さらに百分率で表した値である。
【００５６】
図８Ａないし図８Ｃは、本実施形態のＰＤＰでの放電経路をさらに詳細に示すためのシミュレーション写真である。前記シミュレーションは、本実施形態、比較例１及び比較例２をモデリングして行われた。比較例１及び比較例２は、各放電セルごとに１個ずつのグルーブ１４５ａ、１４５ｂが前面誘電体層１１５ａ、１１５ｂに形成されていることを除いては、本実施形態のような構造を有する。特に、比較例１は、前記グルーブ１４５ａが、前記前面基板を露出させるように形成されており、比較例２は、前面誘電体層１１５ｂ の所定の深さにまでグルーブ１４５ｂが形成されていることを表す。
【００５７】
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ比較例１及び比較例２のシミュレーション写真であって、放電セルの中央に形成されたグルーブ１４５ａ、１４５ｂにそれぞれ電界が集中するため、放電経路も放電セルの中央部分にのみ集中し、放電経路も短いということが分かる。しかし、図８Ｃは、本実施形態のシミュレーション結果であって、電界が、第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６によって放電セルの外郭部分にも集中するため、全体的に放電経路が伸びるということが分かる。したがって、放電セルを全体的に放電に利用できる。
【００５８】
図９は、前記第１グルーブ１４５と第２グルーブ１４６との間の距離Ｌを変化させつつ、モデリングされた前記ＰＤＰ１００の紫外線変換効率をシミュレーションした結果である。まず、前記シミュレーションで、Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間隔Ｓは、１１０μｍであり、Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２のそれぞれの幅は、１５５μｍとモデリングされた。比較のために、図９には、前面誘電体層にグルーブのない一般的なＰＤＰの真空紫外線の変化効率を参考値として表した。前記第１グルーブ及び第２グルーブの距離Ｌが、Ｘ電極とＹ電極との間隔Ｓと同じ１１０μｍから始まって、第１グルーブ及び第２グルーブの距離Ｌが、前記Ｘ電極及びＹ電極の外側端部の間隔である４２０μｍになるまで、前記第１グルーブ及び第２グルーブの距離Ｌを総８回変化させてシミュレーションされ、結果は、四角形のマークで表現されている。そして、図９に示す曲線ｆは、前記シミュレーション結果に基づいて曲線フィッティングした結果である。
【００５９】
シミュレーションの結果、第１グルーブ及び第２グルーブの距離Ｌが伸びるにつれて、真空紫外線の変化効率も上昇し、第１グルーブ及び第２グルーブの距離が約２７０μｍないし３００μｍで最大値であり、その後に、さらに低下する傾向にあることが分かる。また、前記第１グルーブ及び第２グルーブの距離Ｌが１１０μｍないし４２０μｍで、一般的なＰＤＰより変化効率が高いということが分かる。前記から、第１グルーブ１４５が、Ｘ電極１３１の一部を含みつつＸ電極１３１の外部に延び、第２グルーブ１４６も、Ｙ電極１３２の一部を含みつつＹ電極１３２の外部に延びるとき、真空紫外線の変化効率が最も高いということが分かる。これは、第１グルーブ１４５と第２グルーブ１４６との間の距離Ｌが、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極との間隔Ｓ以上であり、前記Ｘ電極１３１の外側の側端部と前記Ｙ電極１３２の外側の側端部との間の距離以下であるとき、発光効率が一般的な構造に比べて大きく向上するということを意味する。
【００６０】
したがって、前記第１グルーブ１４５及び第２グルーブ１４６が、真空紫外線の変化効率の向上に寄与するということが確認できる。また、真空紫外線の変換効率が向上すれば、真空紫外線の量が増加するため、発光効率が向上する。
【００６１】
図１０には、本実施形態の第２変形例が示されている。前述した実施形態のような参照符号は、同じ部材を表す。
【００６２】
第２変形例が、本実施形態と異なる点は、Ｘ電極３３１及びＹ電極３３２の配置位置である。前記Ｘ電極３３１及びＹ電極３３２は、それぞれ透明電極３３１ａ、３３２ａ及びバス電極３３１ｂ、３３２ｂを備える。ところが、前記バス電極３３１ｂ、３３２ｂの一部が、前記第１隔壁部１３０ａに対応するように配置されている。また、第１グルーブ３４５及び第２グルーブ３４６は、それぞれバス電極３３１ｂ、３３２ｂの一部及び透明電極３３１ａ、３３２ａの一部に対応するように配置されており、放電セル１８０の内部に対応するように配置されている。
【００６３】
したがって、前記バス電極３３１ｂ、３３２ｂが、不透明な素材から形成されることが一般的であることを考慮すれば、第２変形例では、放電セル１８０を覆うバス電極３３１ｂ、３３２ｂの面積が縮小する。したがって、開口率が大きく向上する。また、Ｘ電極３３１とＹ電極３３２との間の距離Ｓ’を延ばしうるので、ロングギャップ放電を誘導できる。特に、ロングギャップ放電による駆動電圧上昇の問題は、前記第１グルーブ３４５及び第２グルーブ３４６が解消させうるところ、駆動電圧も下がるという長所を有する。したがって、全体的に発光効率が向上する。
【００６４】
本発明は、図面に示す実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、ＰＤＰに関連した技術分野に好適に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】一般的な３電極面放電交流型ＰＤＰの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＰＤＰの分解斜視図である。
【図３】図２のIII−III線による断面図である。
【図４】図２に示す放電セル、電極及び第１グルーブ及び第２グルーブの配置位置を示す配置図である。
【図５Ａ】一般的なＰＤＰでＸ電極とＹ電極との間の距離を変化させつつ、駆動電圧及び発光効率を測定したグラフである。
【図５Ｂ】一般的なＰＤＰでＸ電極とＹ電極との間の距離を変化させつつ、駆動電圧及び発光効率を測定したグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係るＰＤＰの第１変形例を示す配置図である。
【図７Ａ】一般的なＰＤＰの放電現象をモデリングした後、その放電現象をシミュレーションした写真である。
【図７Ｂ】本実施形態のＰＤＰの放電現象をモデリングした後、その放電現象をシミュレーションした写真である。
【図８Ａ】比較例１のＰＤＰでの放電経路をさらに詳細に示すためのシミュレーション写真である。
【図８Ｂ】比較例２のＰＤＰでの放電経路をさらに詳細に示すためのシミュレーション写真である。
【図８Ｃ】本実施形態のＰＤＰでの放電経路をさらに詳細に示すためのシミュレーション写真である。
【図９】本実施形態の第１グルーブと第２グルーブとの間の距離を変化させつつ、紫外線変換の効率をシミュレーションした結果を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係るＰＤＰの第２変形例を示す配置図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００  ＰＤＰ
１１１  前面基板
１１５  前面誘電体層
１１６  保護層
１２１  背面基板
１２２  アドレス電極
１２５  背面誘電体層
１２６  蛍光体層
１３０  隔壁
１３１、２３１、３３１  Ｘ電極
１３２、２３２、３３２  Ｙ電極
１４５、３４５  第１グルーブ（凹溝または溝穴）
１４６、３４６  第２グルーブ（凹溝または溝穴）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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